A reação entre o tiossulfato de potássio (K2S2O3) e ácido clorídrico produz o gás SO2. De acordo com a equação:
K2S2O3 +HCl -> KCl +H2O + SO2 + S
a) Fazendo reagir 84,45 g de K2S2O3 com 90% de pureza, obtém-se 12g de enxofre. Calcule o rendimento percentual da reação.
B) se o rendimento da reação fosse 87%, quantos gramas de K2S2O3 com 80% de pureza seriam necessários para se obterem 2,46L de SO2 a 27°c em 2 atm?
Soluções para a tarefa
Olá!
A) Para responder precisamos calcular primeiro quanto é 80% da massa original de K₂S₂O₃:
84,45 g --------- 100%
x g ------------------- 90%
x = 76 g de K₂S₂O₃ reagiram.
Sabendo que a massa molar do K₂S₂O₃ = 190g/mol
Calculando em número de mols:
1 mol -------- 190 g
x mol --------- 76 g
x = 0,4 mol de K₂S₂O₃
Ao observar a reação vemos que 1 mol de K₂S₂O₃ produz 1 mol de S, portanto 0,4 K₂S₂O₃ produziria 0,4 mol de S se fosse 100% de rendimento. Transformando isso em massa e sabendo que 1 mol de S pesa 32g
1 mol ----- 32g 100% ---------- 12,8g
0,4 mol ---- xg x % ------------- 12g
x=12,8g de S x = 93,75% de rendimento
B) Para fazer o cálculo precisamos primeiro calcular quantos mol foram obtidos:
PV = nRT
2 x 2,46 = n 0,082 x (27+273)
n = 0,2 mol de SO₂
Se o rendimento foi de 87%, precisamos saber quanto seria 100%:
0,2 mol --------- 87%
x mol -------------100%
x = 0,23 mol seria 100% de rendimento
De acordo com a equação, 1 mol de SO₂ é formado a partir de 1 mol de K₂S₂O₃, portanto se 0,23 seriam produzidos devia-se ter 0,23 mol de K₂S₂O₃ também. Encontrando isso em massa:
1 mol ------- 190g
0,23 mol ------x
x= 43,7g de K₂S₂O₃ seriam necessários para reagir.
Porém como estava com 80% de pureza somente, precisamos adicionar 20% de massa a mais:
43,7 g -------- 80%
x g ------------ 100%
x = 54,62g de K₂S₂O₃ eram necessários.
Espero ter ajudado!